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BIM理念在給排水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的研究

2015-03-06 09:58:10 作者: 來源:第一幕墻網(wǎng) 【大 中 小】 我要評論（0）

【 第一幕墻網(wǎng) 】
 隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，擁有廣泛的滲透性及無與倫比的先進(jìn)性的信息技術(shù)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，使人類向著以信息技術(shù)為核心的知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代前進(jìn)。建筑業(yè)充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)我國建筑業(yè)的跨越式發(fā)展，而建筑信息模型(BIM)技術(shù)可以有效地提高建筑業(yè)提生產(chǎn)效率。即使BIM軟件還不太成熟，但是BIM理念是正確的，技術(shù)是可行的。本文通過分析當(dāng)前水排水工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，結(jié)合了排水工程設(shè)計(jì)中需要的BIM技術(shù)，對以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)備設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了研究，為BIM應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)提供了豐富的理論和應(yīng)用依據(jù)。
 
       建筑的給水排水工程設(shè)計(jì)是建筑工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，在完整的建筑信息模型（BIM）中，給水排水管道與設(shè)備也是必不可少的。而目前大規(guī)模對水廠與污水廠擴(kuò)建或改造工程越來越多，考慮到節(jié)能減排和環(huán)境污染等因素，在擴(kuò)建或改造工程設(shè)計(jì)中，水廠與污水廠深度處理工程必須得重視。影響設(shè)計(jì)效率主要因素是溝通問題，它花費(fèi)時(shí)間占整個(gè)設(shè)計(jì)的三分之一。目前，溝通方式主要通過圖紙或效果圖，對于較大型的擴(kuò)建或改造工程，考慮到成本因素，可以做些動畫，但這些都屬于靜態(tài)溝通。靜態(tài)溝通可以用于溝通原則問題，但是對于較細(xì)節(jié)的問題溝通比較困難。而動態(tài)溝通通過實(shí)時(shí)漫游或?qū)θS模型任意剖切進(jìn)行溝通能解決這些細(xì)節(jié)問題，能起到比較好的效果。正是由于這種背景，本文將著重于BIM技術(shù)在給水排水設(shè)計(jì)方面中的應(yīng)用。
 
對BIM理念的認(rèn)識
 
　　BIM是指在建筑工程項(xiàng)目中利用三維數(shù)字技術(shù)，集成的各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM技術(shù)的應(yīng)用使項(xiàng)目管理信息化，提升項(xiàng)目生產(chǎn)效率、縮短工期、提高建筑質(zhì)量及降低建造成本。BIM應(yīng)該符合以下五個(gè)特點(diǎn)：
 
　　1.可視化
 
　　BIM的可視化是能夠同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性，在BIM建筑信息模型中，不僅可以用來效果圖的展示及報(bào)表的生成，而且使得項(xiàng)目建造、設(shè)計(jì)、運(yùn)營過程中的討論、溝通、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。
 
　　2.協(xié)調(diào)性
 
　　BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)體現(xiàn)在BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成并提供協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)。
 
　　3.模擬性
 
　　BIM可以根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。
 
　　4.優(yōu)化性
 
　　現(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能。
 
　　5.可出圖性
 
　　BIM通過對建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，可以幫助業(yè)主出圖紙。
 
建筑給水排水工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：
 
　　1.材料豐富，計(jì)算復(fù)雜
 
　　建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道材料也有所不同，多而不同材質(zhì)的管道，其安裝要求也不同。
 
　　2. 管道種類多、數(shù)量多，而且復(fù)雜
 
　　建筑給水排水工程不同功能的給水排水管道常常多達(dá)七、八種之多。不同種類的管道其安裝要求不同，因此合理地布置給水排水管道顯得格外重要。
 
　　3.占建筑工程的投資少，但作用大
 
　　給水排水工程一般占整個(gè)項(xiàng)目投資 的10%不到，但是給水排水的設(shè)計(jì)決定了建筑是否安全和舒適，因此給水排水工程是建筑必不可缺的組成部分。
BIM在建筑給排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
 
　　1.協(xié)同設(shè)計(jì)
 
　　在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，CAD只不過是個(gè)不能加載太多的附加信息的繪圖工具，因而給排水設(shè)計(jì)在繪圖之外還需要向結(jié)構(gòu)專業(yè)提荷載與向電氣專業(yè)提用電負(fù)荷。但在BIM模式下，所有信息都在模型中匯總，可以直接讀取跨專業(yè)信息，甚至水專業(yè)的水泵電量修改后，電氣專業(yè)負(fù)荷計(jì)算可以實(shí)時(shí)隨時(shí)更新。所有的專業(yè)都圍繞著一個(gè)統(tǒng)一的模型，不僅簡化了工作模式，而且強(qiáng)化了協(xié)同的有效性和聯(lián)動性，使排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)觀察到所以專業(yè)設(shè)計(jì)人員的修改，給協(xié)同設(shè)計(jì)帶來了質(zhì)的飛躍。
 
　　2..材料表統(tǒng)計(jì)
 
　　給排水設(shè)計(jì)人員過去在編制材料表時(shí)，大多依靠CAD文件進(jìn)行測量和統(tǒng)計(jì)，這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且極易出錯(cuò)。而BIM本身就是一個(gè)信息庫，可以提供實(shí)時(shí)可靠的材料表清單，通過這些清單可以用于前期方案比選、成本估算與工程預(yù)決算。
 
　　3.管道綜合
 
　　BIM模式的出現(xiàn)，使得繁瑣的拍圖過程簡單化，可以直觀反映出來管道綜合后的凈空高度，滿足了建筑專業(yè)的需要。在BIM模式下，三維直觀的管道可以系統(tǒng)反映管道真實(shí)的空間狀態(tài)，工程設(shè)計(jì)師不僅可以在繪圖過程中直觀觀察到模型中的碰撞沖突，還能在繪圖后期利用軟件本身的碰撞檢測功能或其他軟件來進(jìn)行硬碰撞或軟碰撞的檢測。設(shè)計(jì)人員通過BIM?三維管道設(shè)備模型，能夠發(fā)現(xiàn)并檢測出設(shè)計(jì)沖突，及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整和修改，滿足了建筑專業(yè)的需要。
 
　　4.安裝模擬
 
　　BIM模式的出現(xiàn)，使得指導(dǎo)施工和施工過程中一些管線較多、復(fù)雜的的吊頂區(qū)域更為方便。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，各分包常常是互不相讓或互相擠占空間，這不僅僅造成了不必要的浪費(fèi)，還耽誤了工期。然而將時(shí)間維度引入三維設(shè)計(jì)，制定出準(zhǔn)確的四維安裝進(jìn)度表，就能夠?qū)崿F(xiàn)對施工項(xiàng)目的預(yù)先可視化，可以合理安排安裝進(jìn)度，并且更加全面地評估與驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否合理以及各專業(yè)是否協(xié)調(diào)，可以更加簡化設(shè)計(jì)和安裝的工作流程，減少浪費(fèi)及提高效率，有效的減少設(shè)計(jì)變更。
 
　　5.可視化設(shè)計(jì)
 
　　在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下，土建專業(yè)主要基于傳統(tǒng)CAD平臺向給排水專業(yè)提資時(shí)，通過使用平、立、剖等三視圖的方式來表達(dá)和展現(xiàn)，整合結(jié)構(gòu)梁高和位置的信息，一旦遇到項(xiàng)目復(fù)雜、工期緊的情況，在信息傳遞的過程中極容易造成三維信息割裂與失真，甚至造成差錯(cuò)。而BIM的具有先天的直觀性和實(shí)時(shí)性，保證了信息傳遞過程中的完整與統(tǒng)一，BIM從全局上進(jìn)行繪制，保證了對系統(tǒng)的理解及把控，對于細(xì)微部分修改起來極其簡便。
 
BIM在給排水設(shè)計(jì)方面目前存在的問題
 
　　1.缺少符合中國建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，族庫不夠完善。
　　2.生成二維圖紙功能較弱，需二次深化。
　　3.BIM希望其內(nèi)在的參數(shù)能夠涵蓋設(shè)計(jì)、概預(yù)算、施工、物業(yè)管理等整個(gè)環(huán)節(jié)。但過多的參數(shù)造成分級分類方式過多，修改較為復(fù)雜，并且有許多冗余信息。
　　4.BIM協(xié)同設(shè)計(jì)有兩種模式，工作集和鏈接模式。鏈接模式下管道綜合時(shí)調(diào)整管道較麻煩，工作集方式中權(quán)限的獲得與釋放較為繁瑣。
　　5.缺少符合中國建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件市政工程常用的管道、管件類型、機(jī)械設(shè)備族庫。
　　6.數(shù)據(jù)流通的問題，其與各種分析軟件的接口還不夠完善。
　　7.進(jìn)行管道計(jì)算、系統(tǒng)計(jì)算前，管道與器具、管道與設(shè)備必須建立邏輯連接和物理連接，有時(shí)候一處管道沒連好，可能造成整個(gè)系統(tǒng)無法計(jì)算。
　　8.目前BIM設(shè)計(jì)還沒有形成統(tǒng)一的滿足施工要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
　　9.在項(xiàng)目中建成的單體構(gòu)筑物二次利用難度較高, 不僅不能在項(xiàng)目中設(shè)置變量, 而且現(xiàn)有的模型復(fù)制和移動時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)管路連接斷開、不能隨意移動等問題。
 
　　技術(shù)是信息技術(shù)革命應(yīng)用于建筑業(yè)的產(chǎn)物，盡管現(xiàn)在BIM軟件還有著諸多不完善的地方，但代表了當(dāng)今設(shè)計(jì)工作的發(fā)展方向，隨著建筑行業(yè)信息化進(jìn)程的加快，BIM設(shè)計(jì)也將不斷完善和成熟，大力推廣 BIM 技術(shù)，將有助于提高建筑企業(yè)的管理水平與技術(shù)水平，提高工程質(zhì)量和效率，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。本文通過研究 BIM 技術(shù)在給水排水工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提出了在給水排水工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用 BIM 技術(shù)的具體實(shí)施辦法，具有推廣和使用價(jià)值。
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